СНиП 2.02.03-85 свайные фундаменты

11.7.Несущая способность сваи Feq, кН(тс), работающей на вертикальную сжимающую и выдергивающую нагрузки, порезультатам полевых испытаний должна определяться с учетом сейсмическихвоздействий по формуле

где keq - коэффициент, учитывающий снижениенесущей способности сваи при сейсмических воздействиях, определяемый

расчетомкак отношение значения несущей способности сваи, вычисленного в соответствии суказаниями пп. 11.2-11.4 с учетом сейсмических воздействий, и значения несущейспособности сваи, определенной согласно требованиям разд. 4, без учетасейсмических воздействий;

Fd - несущая способность сваи, кН (тс),определенная по результатам статических или динамических испытаний либо поданным статического зондирования грунта в соответствии с указаниями разд. 5(без учета сейсмических воздействий).

11.8.Расчет свай в просадочных и набухающих грунтах на особое сочетание нагрузок сучетом сейсмических воздействий должен производиться при природной влажности,если замачивание грунта невозможно, и при полностью водонасыщенном грунте,имеющем показатель текучести, определяемый по формуле (31), если замачиваниегрунта возможно; при этом определение несущей способности свай в грунтовыхусловиях II типа по просадочности производится безучета возможности развития отрицательных сил трения грунта.

Примечание. Расчет свай на сейсмические воздействия неисключает необходимости выполнения их расчета в соответствии с разд. 8-10.

11.9.Для свайных фундаментов в сейсмических районах следует применять сваи всехвидов, кроме свай без поперечного армирования и булавовидных.

Применениебуронабивных свай допускается только в устойчивых грунтах, не требующихзакрепления стенок скважин, при этом диаметр свай должен быть не менее 40 см, аотношение длины сваи к ее диаметру - не более 25.

Примечание. Как исключение допускается прорезкаводонасыщенных грунтов набивными и буровыми сваями с применением извлекаемыхобсадных труб.

11.10.При проектировании свайных фундаментов в сейсмических районах опирание конца свайследует предусматривать на скальные, крупнообломочные, плотные и среднейплотности песчаные и пылевато-глинистые грунты с показателем текучести IL £ 0,5.

Опираниенижних концов свай на рыхлые водонасыщенные пески, пылевато-глинистые грунты споказателем текучести IL > 0,5 недопускается.

11.11.Заглубление в грунт свай в сейсмических районах должно быть не менее 4 м, а приналичии в основании нижних концов свай водонасыщенных песчаных грунтов среднейплотности - не менее 8 м. Допускается уменьшение заглубления свай присоответствующем обосновании, полученном в результате полевых испытаний свайимитированными сейсмическими воздействиями.

Дляодноэтажных сельскохозяйственных зданий, не содержащих ценного оборудования, ив случае опирания свай на скальные грунты их заглубление в грунт принимаетсятаким же, как в несейсмических районах.

11.12.Ростверк свайного фундамента под несущими стенами здания в пределах отсекадолжен быть непрерывным и расположенным в одном уровне. Верхние концы свайдолжны быть заделаны в ростверк на глубину, определяемую расчетом, учитывающимсейсмические нагрузки.

Устройствобезростверковых свайных фундаментов зданий и сооружений не допускается.

11.13.При соответствующем технико-экономическом обосновании допускается применятьсвайные фундаменты с промежуточной подушкой из сыпучих материалов (щебня,гравия, песка крупного и средней крупности). Такие фундаменты не следуетприменять в биогенных грунтах, просадочных грунтах IIтипа, на подрабатываемых территориях, геологически неустойчивых площадках (накоторых имеются или могут возникать оползни, сели, карсты и т.п.) и наплощадках, сложенных нестабилизированными грунтами.

Для свайныхфундаментов с промежуточной подушкой следует применять такие же виды свай, каки в несейсмических районах.

11.14.Расчет свай, входящих в состав свайного фундамента с промежуточной подушкой, нагоризонтальные нагрузки не производится. Несущую способность таких свай,работающих на сжимающую нагрузку с учетом сейсмических воздействий, следуетопределять в соответствии с требованиями п. 11.3; при этом сопротивление грунтанеобходимо учитывать вдоль всей боковой поверхности сваи, т.е. hd = 0, а коэффициент условий работы нижнегоконца сваи при сейсмических воздействиях

geq1 = 1,2.

11.15.При расчете свайных фундаментов с промежуточной подушкой по деформациям осадкуфундамента следует вычислять как сумму осадки условного фундамента,определяемой в соответствии с требованиями разд. 6, и осадки промежуточнойподушки.

12. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ОПОР ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

12.1.Свайные фундаменты опор воздушных линий электропередачи (ЛЭП) и открытыхраспределительных устройств (ОРУ) подстанций допускается применять во всехвидах грунтов, в которых обеспечиваются возможность их погружения иэкономическая целесообразность.

12.2.Для свайных фундаментов опор воздушных линий электропередачи не допускаетсяприменение булавовидных,

пирамидальных и ромбовидных свай.

12.3.Глубина погружения свай в грунт, воспринимающих выдергивающие или горизонтальныенагрузки, должна быть не менее 4,0 м, а для фундаментов деревянных опор - неменее 3,0 м.

12.4.Деревянные сваи для фундаментов деревянных опор воздушных линий электропередачидопускается применять независимо от наличия и положения уровня подземных вод.При этом в зоне переменной влажности необходимо предусматривать усиленнуюзащиту древесины от гниения.

12.5.Несущую способность забивных висячих и набивных свай, работающих на сжимающуюнагрузку, следует определять соответственно по формулам (8) и (11) с учетомуказаний, приведенных в пп.12.7 и 12.8; при этом коэффициент условий работы gс в формулах (8) и(11) следует принимать:

12.6.Несущую способность забивных и набивных свай, работающих на выдергивание,следует определять по формулам (10) и (14) с учетом дополнительных указаний,приведенных в пп. 12.7-12.9; при этом коэффициент условий работы gс в формулах

(10)и (14) следует принимать для опор:

12.7. Расчетные сопротивления грунта под нижним концомзабивных свай R и расчетные сопротивления набоковой поверхности забивных свай fiв фундаментах опор воздушных линий электропередачи принимаются по табл. 1 и 2,причем в

фундаментах нормальных опор расчетные значения fiдля пылевато-глинистых грунтов при их показателе текучести IL ³ 0,3 следуетповышать на 25 %.

12.8.Расчетные сопротивления грунта на боковой поверхности забивных свай fi, вычисленные в соответствии с требованиямип. 12.7, должны быть умножены на дополнительные коэффициенты условий работыприведенные в табл. 19.

Таблица19

грунтах

В табл. 19 приняты обозначения:

d - диаметр круглого, сторона квадратного или большая сторона прямоугольного сечения сваи;

Н - горизонтальная составляющая расчетной нагрузки;

N - вертикальная составляющая расчетной нагрузки,

Примечание. При погружении одиночной сваи с наклоном в сторону действия горизонтальной составляющей нагрузки при угле наклона к вертикали более 10° дополнительный коэффициент условий работы следует принимать как для вертикальной сваи, работающей в составе куста (по поз. 1, б или 2, б).

12.9.При расчете на выдергивающие нагрузки сваи, работающей в свайном кусте изчетырех свай и менее, расчетную несущую способность сваи следует уменьшить на20 %.

12.10.Для свай, воспринимающих выдергивающие нагрузки, допускается предусматриватьпогружение их в лидерные скважины, при этом разница между поперечным размеромсваи и диаметром лидерной скважины должна быть не менее 0,15 м.

13. ОСОБЕННОСТИПРОЕКТИРОВАНИЯ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ МАЛОЭТАЖНЫХ СЕЛЬСКИХ ЗДАНИЙ

13.1.Особенности проектирования свайных фундаментов распространяются на следующиевиды малоэтажных сельских зданий: дома усадебного типа, животноводческие иптицеводческие, склады сельскохозяйственных продуктов и сельскохозяйственнойтехники, навесы различного назначения и т.п. с расчетной нагрузкой в уровнецоколя стены зданий до 150 кН/м (15 тс/м), а на колонну - до 400 кН (40 тс).

13.2.При проектировании свайных фундаментов малоэтажных сельских зданий следуетприменять преимущественно сваиколонны, короткие пирамидальные сваи спредварительно напряженной арматурой без поперечного армирования, буровые сваидлиной до 3 м с уплотненным трамбованием забоем и набивные сваи, устраиваемые впробивных скважинах, предусмотренных п. 2.4, б.

В фундаментахсельских зданий распорной конструкции следует применять сваи таврового идвутаврового сечений с консолями.

Примечания: 1. Применение свай-колонн для малоэтажныхсельских зданий, возводимых в сейсмических районах, допускается при глубинепогружения свай-колонн в грунт не менее 2 м.

2.Уплотнение забоя скважин при устройстве буровых свайдлиной до 3 м должно осуществляться путем втрамбовывания в грунт слоя щебнятолщиной не менее 10 см.

3.В проектах свайных фундаментов малоэтажных сельскихзданий на просадочных грунтах с просадкой от их собственного веса до 15 смдопускается не предусматривать полной прорезки сваями просадочной толщи, еслинадземные конструкции зданий проектируются с применением конструктивныхмероприятий, обеспечивающих возможность их нормальной эксплуатации приопределенных расчетом неравномерных осадках и просадках фундаментов.

13.3. При расчете несущей способности свай по формуле (8)расчетные сопротивления грунта R, кПа (тс/м2),под нижним концом забивных свай при глубине погружения от 2 до 3м следуетпринимать по табл. 20, а на боковой поверхности fi,кПа (тс/

м2), - по табл. 21.

13.4.Расчетные сопротивления грунта R, кПа (тс/м2), под нижнимконцом набивных и буровых свай с уплотненным забоем при глубине погружения свайот 2 до 3м следует принимать по табл. 22; при этом для плотных песчаных грунтовтабличные

значения следует увеличить в 1,3 раза. Расчетные сопротивления fi, кПа (тс/м2), на боковойповерхности набивных и буровых свай допускается принимать по табл. 21 сдополнительным коэффициентом условий работы, равным 0,9.

Примечание. Для промежуточных значений IL и е значения R определяются интерполяцией.

Таблица21

Примечание. Для промежуточных значений hi, е и IL значения fi определяются интерполяцией

13.5.Несущую способность сваи-колонны с погружаемыми в грунт железобетоннымиконсолями, работающей на сжимающую нагрузку, следует определять как суммусопротивлений грунта под нижним ее концом, под консолями и на боковойповерхности по формуле

где -то же, что в формуле (8);

- дополнительныйкоэффициент условий работы; =0,4 для песчаных грунтов и =0,8 для пылевато-глинистых грунтов;

- расчетноесопротивление грунта под консолями, кПа (тс/м2), при погружении их вгрунт на глубину 0,5-1,0 м, принимаемое по табл. 22;

-площадь проекции консолей на горизонтальную плоскость, м2.

13.6.Несущую способность свай таврового и двутаврового сечений при действиивертикальной составляющей нагрузки следует определять по формуле (8), принимаяв ней значения fi на боковойповерхности полки и стенки по табл. 21.

Примечание. При расчете несущей способности свайтаврового и двутаврового сечений, используемых для зданий с каркасом изтрехшарнирных рам, допускается учитывать влияние горизонтальной составляющейраспора на расчетные сопротивления на боковой поверхности свай.

13.7.Для свайных фундаментов и свай-колонн одноэтажных сельских зданий необходимопроизводить проверку устойчивости фундаментов при действии сил морозногопучения грунтов.

13.8.Расчетные характеристики грунтов при определении несущей способности свай попп.13.3-13.6 следует принимать для наиболее неблагоприятного случая ихсезонного изменения в процессе строительства и эксплуатации здания.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рекомендуемое

РАСЧЕТ СВАЙ НАСОВМЕСТНОЕ ДЕЙСТВИЕ ВЕРТИКАЛЬНОЙ И ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СИЛ И МОМЕНТА

1.При расчете свай на совместное действие вертикальной и горизонтальной сил и моментав соответствии со схемой, приведенной на чертеже, следует различать две стадиинапряженно-деформированного состояния системы «свая - грунт».

Схеманагрузок на сваю

В первойстадии грунт, окружающий сваю, рассматривается как упругаялинейно-деформируемая среда, характеризуемая коэффициентом постели сz, кН/м3 (тс/м3).

Расчетныезначения коэффициента постели сzгрунта на боковой поверхности сваи допускается определять по формуле

где К - коэффициентпропорциональности, кН/м4 (тc/м4), принимаемый взависимости от вида грунта, окружающего сваю, по табл. 1;

z - глубина расположения сечения сваи в грунте, м, длякоторой определяется коэффициент постели, по отношению к поверхности грунта привысоком ростверке или к подошве ростверка при низком ростверке;

gс - коэффициент условийработы.

Во второйстадии в верхней части грунта, окружающего сваю, образуется зона предельного равновесия(пластическая зона), характеризуемая прочностным коэффициентомпропорциональности а.

Расчет свай вслучае многорядного их расположения в фундаменте с ростверком, опирающимся нагрунт, при отсутствии сейсмических воздействий допускается производить с учетомвозможности последовательного развития первой и второй стадий,напряженно-деформированного состояния грунта. В этом случае производитсядвухстадийный расчет свай, а

коэффициент условий работы gс в формуле (1) принимается gс = 1. Во всех остальныхслучаях следует производить

одностадийный расчет свай применительно к условиямвозможного развития только первой стадии напряженнодеформированного состояниясистемы «свая - грунт», принимая коэффициент условий работы gс в формуле (1) равным 3.

2. Расчет свайна совместное действие вертикальной и горизонтальной сил и момента долженвключать:

а) расчетнесущей способности свай в случае возможности развития второй стадиинапряженно-деформированного состояния грунта в соответствии с условием

где Н -расчетное значение поперечной силы, кН (тс), действующей на одну сваю;

Fd - несущая способность сваи, определяемая всоответствии с требованиями п. 10;

gk - коэффициент надежности,принимаемый равным 1,4;

б) проверкуустойчивости грунта, согласно п.13, в случае, когда расчет ведется с допущениемразвития только первой стадии напряженно-деформированного состояния грунта;

в) расчет свайпо деформациям, включающий проверку соблюдения условий допустимости расчетныхзначений горизонтального перемещения головы сваи иp и угла ее поворота yp:

Таблица1

Примечания: 1. Меньшие значения коэффициента соответствуют более высоким значениям показателя текучести IL глинистых и коэффициентов пористости е

песчаных грунтов, указанным в скобках, а большие значения коэффициента К - соответственно более низким значениям IL и е. Для грунтов с промежуточными

значениями характеристик IL и е значения коэффициента определяются интерполяцией.

2. Коэффициент К для плотных песков должен приниматься на 30 % выше, чем наибольшие значения указанных в табл. 1 коэффициентов К для заданного вида грунта.

г) проверкусечений свай по сопротивлению материала по предельным состояниям первой ивторой групп (по прочности, по образованию и раскрытию трещин) на совместноедействие расчетных усилий - вертикальной силы, изгибающего момента и поперечнойсилы; указанный расчет выполняется в зависимости от материала сваи согласнотребованиям п.3.6; расчетные значения изгибающих моментов и поперечных сил,действующих в различных сечениях сваи, должны определяться согласно требованиямпп.8 и 9 в случае возможности допущения развития второй стадиинапряженно-деформированного состояния грунта, а в остальных случаях - согласнотребованиям пп.14 и 15.

3. При расчетес допущением развития второй стадии напряженно-деформируемого состояния грунтаза предельное состояние системы «свая - грунт» принимается образование наглубине zz (в пределах или на границепластической зоны)

пластического шарнира, в котором возникает момент Мu, кН×м(тс×м), равный предельному изгибающемумоменту,

воспринимаемому поперечным сечением сваи. В случае заделки сваи вростверк последовательно образуются два пластических шарнира: первый - в местезаделки сваи в ростверк, второй - в пределах или на границе пластической зоны.За предельное состояние системы принимается момент образования второгопластического шарнира.

4. Расчет свайпо предельным состояниям двух групп выполняется с использованием следующихпараметров: приведенной

глубины расположения сечения сваи в грунте ,приведенной глубины погружения сваи в грунт ,а в случае учета возможности развития второй стадии напряженно-деформированногосостояния грунта, кроме того, приведенной глубины

пластической зоны ,приведенных расчетных значений поперечной силы иизгибающего момента ,действующих со стороны ростверка на голову сваи, приведенного значенияграничной поперечной силы ,соответствующего границе

упругой работы системы «свая - грунт» при =0, приведенных значений граничного горизонтального перемещения

играничного угла поворота принизком ростверке в уровне его подошвы при =0, приведенных значений перемещений иугла поворота сваи,которые определяются по формулам:

где z, zi, l - действительная глубина расположения сечения сваи вгрунте, действительная глубина пластической зоны и действительная глубинапогружения сваи (ее нижнего конца) в грунт, м;

ae -коэффициент деформации, 1/м, определяемый по формуле

(11)

где К -то же, что в формуле (1);

Е -модуль упругости материала сваи, кПа (тс/м2);

I -момент инерции поперечного сечения сваи, м4;

bp - условная ширина сваи, м, принимаемаяравной: для свай с диаметром стволов 0,8 м и более bp= d + 1, а для остальных размеров сеченийсвай bp = 1,5d+ 0,5, м;

gc- коэффициент условий работы, принимаемый согласно п. 1;

d - наружныйдиаметр круглого или сторона квадратного, или сторона прямоугольного сечениясвай в плоскости, перпендикулярной действию нагрузки, м;

а - прочностныйкоэффициент пропорциональности, кН/м3 (тс/м3),определяемый по табл. 1: значения иопределяются по табл. 2 и 3 при =0.

5. Расчетные значения горизонтального перемещения сваи в уровнеподошвы ростверка иp, м, иугол ее поворота yp, рад, следует определять по формулам:

где Н, М- расчетные значения поперечной силы, кН (тс), и изгибающего момента, кН×м (тс×м),действующие на голову сваи (см. черт);

l0 - длина участка сваи, м, равная расстояниюот подошвы ростверка до поверхности грунта;

E, I - то же, что вформуле (11);

u0, y0 - горизонтальное перемещение, м, и уголповорота поперечного сечения сваи, рад, в уровне поверхности грунта

при высокомростверке, а при низком ростверке - в уровне его подошвы, определяемые поуказаниям п. 7 при двухстадийном расчете и по указаниям п. 12 при одностадийномрасчете свай.

Примечание. В настоящем приложении считаютсяположительными:

момент и горизонтальная сила, приложенные к головесваи, если момент и сила направлены соответственно по часовой стрелке и вправо;

изгибающий момент и поперечная сила в сечении сваи,если момент и сила, передающиеся от верхней условно отсеченной части сваи нанижнюю, направлены соответственно по часовой стрелке и вправо;

горизонтальное смещение сечения сваи и его поворот,если они направлены соответственно вправо и по часовой стрелке.

6. Горизонтальнаясила Н, кН (тс), соответствующая границе упругой работы системы «свая -грунт», при двухстадийном расчете определяются по формуле

7.Горизонтальное перемещение u0 м,и угол поворота y0,рад, при двухстадийном расчете следует определять по формулам:

а) при Н£ Нel

б) при Н> Нel

, - определяютсяпо табл. 2 и 3 в зависимости от значения силы ,рассчитываемой по формуле (8).

Примечание. При приведенной длине сваи <2,6 следует пользоваться табл. 2 и 3 для =2,6, при этом значение допускаемого перемещения сваи в уровне поверхностигрунта не должно превышать 2 см.

8. Расчетный изгибающий момент Мz кН×м(тc×м),поперечную силу Нz кН (тс), действующиена глубине z в сечении сваи, следует определятьпри допущении двух стадий работы системы «свая - грунт» в пределах упругой зоныгрунта по формулам:

(19)

(20)

где -приведенные значения фиктивных начальных параметров, определяемые в зависимостиот значений Н и l по табл. 2 и 3;

-коэффициенты, значения которых принимаются по табл. 4 в зависимости от глубины .

Таблица 2

Таблица3